表面工程习题

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1、一、名词解释1、表面重构：在平行基底的表面上，原子的平移对称性与体内显著不同，原子位置作了较大幅度的调整，这种表面结构称为重构。2、离子镀：在真空料件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基底上。3、表面改性：采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。4、莱宾杰尔效应：受环境介质影响以致表面自由能的减少，从而导致固体材料的塑性、强度降低减小的现象。5、等离子体:是一种电离度超过0.1%的气体，是离子、电子和中性粒子（原子和分子）所组成的集合体。6、化学镀：在没有外电流通过的情况下，利用化

2、学法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在金属表面，形成镀层的一种表面加工方法。7、物理气相沉积：在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子，或离子化为离子，直接沉积到基体表面的方法。8、阳极氧化：是指在适当的电解液中，以金属为阳极，在外加电流的作用下，使其表面生成氧化膜的方法。9、真空化学热处理：是在真空条件下加热工件，渗入金属或非金属元素，从而改变材料表面化学产能成分、组织结构和性能的热处理方法。10、贝尔比层：固体材料经切削加工后，在几微米到几十微米的表层中，可能发生组织结构的剧烈变化，而最外的5-10nm厚可能形成的一种非晶态层。11、现代表面技术：为满足某种特定的工程

3、需要，使金属表面或零件表面具有特殊的成分、结够、功能的物理化学方法与工艺。12、磷化：把金属放入含有MnFeZn的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层不溶于水的磷酸盐保护膜的方法。13、CVD:在一定的真空度和温度下，将几中含有构成沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应源气体，通过化学反应而生成固态物质幷沉积在基体上的成膜方法。二、填空题1、CVD分类，按综合分类为热激发CVD、低压CVD、等离子体CVD、激光（诱导）CVD、金属有机化合物CVD等。2、电镀时合金共沉积类型有正则共沉积、非正则共沉积、平衡共沉积、异常共沉积、诱导共沉积。1、离子镀的种类有气体放电等离子体离子镀、

4、射频放电离子镀、空心阴极放电离子镀、多弧离子镀。2、根据化学转化膜介质，化学转化膜可分为氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜。3、按成分堆焊材料分为铁基、钴基、镍基、碳化钨基和铜基等。4、实现二元共沉积的方法：改变镀夜中金属离子的浓度、采用络合剂、采用适当的添加剂。5、等离子体表面处理时离子轰击阴极表面产生的现象:阴极溅射现象、凝附现象、发射现象、原子扩散现象、离子注入等现象。6、产生等离子体的方法：粒子热运动、电子碰撞、电磁波能量法以及高能粒子等方法。低温产生等离子体的方法是利用气体放电。7、铝及铝合金的阳极氧化方法：硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、硬质阳极氧化、瓷质阳极氧化。8、真

5、空蒸镀时合金蒸发的特殊方法：多源同时蒸镀法、瞬源同时蒸镀法。9、表面改性技术主要是指：喷丸强化、表面热处理、化学热处理、等离子扩渗处理、激光表面处理、电子束表面处理、高密度太阳能表民处理、离子注入表面改性。10、激光表面处理工艺：激光表面强化、激光表面涂覆、激光表面非晶态处理、激光表面合金化、激光气相沉积。11、清洁表面的主要缺陷：弛豫、织构、化学反应、化合物、偏析、台阶。12、薄膜与机体的界面结合方式：机械结合、冶金结合、扩散结合、物理结合、外延伸至界面结合。13、电镀液的组成：主盐、附加盐、络合剂、添加剂、缓冲剂、阳极活化剂。14、磨损按机理分类：磨粒、粘着、高温、疲劳、冲蚀、腐蚀、

6、微动磨损。一、解答题1、自熔性合金额特点？答案：（1）绝大多数自熔性合金是在铁基、钴基、镍基合金中添加适量硼、硅元素而制的，通常为粉末。（2）加热熔化后，B、Si扩散到粉末表面，与痒反应生成B、Si的氧化物，并与基体表面金属氧化物结合生成硼硅酸盐，上浮后形成玻璃状熔渣，因而具有自行脱氧造渣的能力。（3）B、Si与其他元素形成共晶组织，使合金熔点大幅降低，低于钢铁等金属基体的熔点。（4）B、Si的加入使液相线与固相线之间的温度区域变宽，提高了熔融合金的流动性。（5）B、Si具有脱氧作用，净化和活化基体材表面，提高了涂层对基材的润湿性。1、金属表面形变强化的机理？答案：基本原理是通过机械手段

7、（滚压、内挤压、喷丸等），在金属表面形成压缩变形，使表面产生形变硬化层，硬化层深度可达0.5-1.5mm。在此形变硬化层中产生两种变化：一是在组织结构上，亚晶粒极大地细化，位错密度增加，晶格畸变度增大；二是形成了高的宏观残余压应力。表面压应力防止裂纹在受压的表面萌生和扩展。2、极化及产生的原因？答案：产生极化作用的原因主要是电化学极化和浓差极化。（1）浓差极化：由于邻近电极表面液层地浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化，这是由于